1。5。1 使用 DEFORM-3D 概况 9

1。5。2 DEFORM 的功能 9

1。6  有限元法概念 9

第二章 板料冲压有限元模型的建立 11

2。1  冲压过程的基本假设 11

2。2  有限元模型的建立 11

2。2。1 几何模型的建立 11

2。2。2 网格划分 12

2。2。3  参数设定 14

2。2。5  定义求解器和模拟控制 16

第三章 模拟结果分析 18

3。1  冲头压力变化规律分析 18

3。2  坯料冲压过程应力及应变变化研究 18

3。2。1  应力应变分析方法 18

3。2。2  等效应力变化规律分析 20

3。2。3  等效应变变化规律分析 21

3。3  坯料冲压极限深度分析 22

结论 25

致谢 26

参考文献 27

III

第一章 绪论

1。1 研究背景

冲压成型是一个范围非常广泛的行业，国外的名称是板料成形[1]。因为冲压 成型是利用模具来完成对于板料的加工，所以相较于其他工艺它产生的零件可以 达到更高的复杂程度，而且成本跟能耗都可以得到有效的控制，并且废品率低[2]。 这些优点是其他加工方法不是那么容易实现的。因此，冲压成型这种加工方法是 现代钢铁行业一种非常重要的工艺。正是由于其独特的优点，冲压成型的原理还 有工艺也被纳入了科研人员的研究方向中。

在 90 年代后期，冲压成型分析想向着 CAD/CAE/CAM 一体化[2]方向发展。 “虚拟制造系统”（Virtual Manufacturing System）也就自然随着发展被研发了出来, 板料成形领域也逐渐引入有限元的显式积分算法,并把理论研究逐步推向了实际 运用。

国际上为了强劲推动促进研发和应用板料冲压成型模拟技术，除了传统的塑 性成形数值模拟国际会议（MUNIFORM），还定期组织召开了国际板料成形数 值模拟会议（NUMISHEET）。通过不断地在会议上以及刊物上发表研究成果， 板料成形的发展逐步深入，涉及的方面也在不断增加。

由于我国在这方面的研究起步晚，所以都是在跟进国外的研究不断学习，从

80 年代后期开始的研究经历了近 40 年的发展已经取得了很大的进展。

1。2 国内外研究现状

1。2。1 搪瓷钢研究成果

1。2。2 冲压成型研究方法

1。2。3 数值模拟过程存在问题

1。3 搪瓷储热水罐内胆的制作

1。3。1 钢板材料的选择

制作搪瓷储热水罐内胆的坯体一般使用厚度为 1。5~5。0mm[5]的热轧钢板或冷 轧钢板。钢板材质一般为 08#钢(也就是所谓的 1008 号钢）以及含碳量更低的低 碳钢或零碳钢板、含特殊成分的搪瓷专用钢板。由于各国标准不同，钢板的牌号 种类繁多，生产商可以选择和钢板供应商沟通来挑选需求的钢板种类。其中零碳 钢或这搪瓷专用钢，涂搪之后效果比较好，但由于其价格相对高，用户可以根据 自已对于搪瓷产品的定位和需求自由选择。除了牌号的要求外，搪瓷钢板的厚薄 均匀度、金相结构和外观形状也需要用户实际检测后使用。论文网